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Wie kann ich Ausrichtungsprobleme bei der Verwendung von AVX Load/Store Intrinsics lösen?

Barbara Streisand

Dec 09, 2024 pm 06:29 PM

How Can I Solve Alignment Issues When Using AVX Load/Store Intrinsics?

Lösung des 32-Byte-Ausrichtungsproblems für AVX-Lade-/Speichervorgänge

Frage:

Bei der Verwendung von Intel AVX-Intrinsics mit 256-Bit-Registern stoßen Benutzer häufig auf Ausrichtungsprobleme. Speicherzugriffe erfordern für eine optimale Leistung eine ordnungsgemäße Ausrichtung. Beispielsweise kann der Versuch, einen 256-Bit-AVX-Vektor (ymm-Register) in einem falsch ausgerichteten Speicher zu speichern, zu einem Laufzeitfehler führen.

Antwort:

Um diese Ausrichtung zu handhaben Belange effektiv zu lösen, stehen mehrere Ansätze zur Verfügung:

1. Verwenden Sie nicht ausgerichtete Speicherzugriffs-Intrinsics:

Verwenden Sie _mm256_loadu_ps / _mm256_storeu_ps-Intrinsics für nicht ausgerichtete Lade- und Speichervorgänge.
Diese Intrinsics ignorieren Ausrichtungsbeschränkungen und lösen keine Laufzeitfehler aus.
Allerdings ist es so Es ist wichtig zu beachten, dass ein nicht ausgerichteter Speicherzugriff Auswirkungen auf die Leistung haben kann.

2. Stellen Sie die Speicherausrichtung sicher:

Ordnen Sie Speicher mit der entsprechenden Ausrichtung zu, indem Sie Techniken wie alignas(32) oderaligned_alloc() verwenden.
Dadurch wird sichergestellt, dass Datenstrukturen und Variablen ordnungsgemäß sind für effiziente AVX-Operationen ausgerichtet.
Zum Beispiel mit alignas(32) float arr[N]; erstellt ein statisch zugewiesenes Array ausgerichteter Floats.

3. Ausgerichtete dynamische Zuordnung:

Verwenden Sie ausgerichtetes neues/ausgerichtetes Löschen für die dynamische Speicherzuordnung, um eine ordnungsgemäße Ausrichtung sicherzustellen.
In C 17, wenn der Alignof-Wert eines Typs die Standardausrichtung überschreitet , „aligned new“ wird für diesen Typ automatisch verwendet.

4. Nicht-Free-kompatible Allokatoren:

Erwägen Sie die Verwendung von _mm_malloc für die dynamische Speicherzuweisung.
_mm_malloc stellt die Speicherausrichtung sicher, ist aber nicht mit free() kompatibel.
Eine Alternative besteht darin, Systemaufrufe wie mmap oder VirtualAlloc zu verwenden, die seitenausgerichteten Speicher bereitstellen, aber manuellen Speicher erfordern Management.

5. Verwenden Sie ausgerichtete Strukturen oder Arrays:

Definieren Sie Arrays oder Klassenmitglieder mit alignas(), um die Ausrichtung zu erzwingen.
Zum Beispiel struct alignas(32) MyStruct { float data[ 10]; }; stellt sicher, dass jede Instanz von MyStruct über eine 32-Byte-Ausrichtung verfügt.

Zusätzliche Überlegungen:

Ausrichtung ist für 512-Bit AVX-512 von entscheidender Bedeutung Vektoren, die auf modernen CPUs erhebliche Leistungsvorteile bieten.
Überprüfen Sie immer die Dokumentation auf neue und Aligned_alloc, um ihr Verhalten und mögliche Einschränkungen zu verstehen.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie kann ich Ausrichtungsprobleme bei der Verwendung von AVX Load/Store Intrinsics lösen?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!

Stellungnahme

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